Клон Р-45

Поскольку я являюсь студентов заочки у меня иногда возникаю потребности сделать что-то по учёбе.

И вот озадачили: необходимо сделать курсовой проект. С реально работающим устройством. Радиоприёмник.

Тема радиоприёмников мне не очень интересна, поскольку реальной необходимости в использовании самодельных не возникало из-за специфичности моих интересов, поверхностности знаний и отсутствия в продаже компонентов для моточных изделий.

Подумав и почитав интернет решил делать так делать что-то полезное. Очередной фм приёмник аналогичный мастеркиту меня не интересовал совсем — сдал и выкинул. Хотелось во первых полезное, во вторых более менее интересное.

Итак задача: интересно, и полезное с азартными играми и проститутками.

Что из этого получилось, с какими проблемами я столкнулся, какие решил и какие не смог будет дальше.

В комментариях прошу помочь с решением оставшихся проблем.


И так выбор устройства для создания копии «Р-45».
Страница проекта: p-45.narod.ru
Технические данные (проектные):
Диапазон частот (непрерывный) 40 МГц — 855 МГц
Чувствительность NFM 0,3 мкВ ,WFM 0,7 мкВ, АМ 0,5 мкВ
Промежуточная частота 1 – 37,3 MHz
Промежуточная частота 2 – 10.7 MHz
Промежуточная частота 3 — 455 kHz
Выходная мощность НЧ 300 — 500 мВт
Напряжение питания 7-30V DC
Потребляемый ток 150 мА

Схемы по клику открываются в более крупные.
Структурная схема
Структурная схема

Принципиальная схема на двух листах.
принциапиальная схема лист 1
принциапиальная схема лист 2

Описание конструкции

Аналоговая часть приёмника выполнена на отдельной плате.
В качестве входного каскада и первого каскада промежуточной частоты применён готовый телевизионный тюнер KS-H-146. Тюнер управляется микроконтроллером по шине I2C. Напряжение 30В, необходимое для перестройки тюнера создаётся преобразователем на транзисторе VT1. Данный преобразователь представляет собой автогенератор. Автогенератор нагружен на выпрямитель с удвоением напряжения. Без нагрузки данный преобразователь позволяет получить около 40В, что достаточно для работы варикапов тюнера.
Для сужения полосы пропускания применён телевизионный фильтр на поверхностных акустических волнах K3953M и два LC фильтра с катушками переменной индуктивности. В качестве LC фильтров применены готовые контура на 38 МГц.

Генерация второй и третьей промежуточных частот, преобразование сигнала и его усиление осуществляются микросхемой ЧМ приёмника МС3362. Данная микросхема имеет в своём составе необходимые блоки генераторов, микшеров и усилителей.

Питание микросхемы МС3362 и блока АЦП микропроцессора осуществляется через дополнительный стабилизатор 4.7В на стабилитроне VD2 и фильтруется конденсаторами С9 и С10.

Микросхема МС3362 генерирует ток, пропорциональный мощности несущей, через вход измерителя уровня несущей. Для измерения уровня несущей микроконтроллером необходимо преобразование изменения тока в изменения напряжения на входе АЦП микроконтроллера. Преобразование этого сигнала осуществляется усилителем-инвертором, построенном на транзисторе VT2. Для защиты входа микросхемы применён резистор R12, а для регулировки чувствительности усилителя R11. Максимальный ток данного выхода микросхемы равен 11.5 мкА, минимальный 4,8 мкА. Соответственно падение напряжения на цепочке R11, R12 составляет от 0,048В до 0,65В, при максимальной чувствительности. Коэффициент усиления транзистора VT2 приблизительно равен отношению номиналов коллекторного резистора к эмиттерному и в данном случае составляет 300 раз. Таким образом напряжение на входе АЦП микроконтроллера может изменятся в границах от 0В до 4,7В, что приемлемо для измерения.

Для фильтрации сигнала на третьей промежуточной частоте применён кварцевый фильтр-дискриминатор.

Промежуточные частоты создаваемые генераторами МС3362 стабилизированы и отфильтрованы кварцевыми резонаторами по типовой схеме включения микросхемы.

В генераторе первой промежуточной частоты вместо рекомендованной заводской катушки UNI–10/142 используется её самодельный аналог содержащий 15 витков провода ПЭВ 0,15 на каркасе контура на 38МГц без встроенного конденсатора.

Для перестройки второй промежуточной частоты использована микросхема синтезатор частоты LC72131.

Контрольная точка СР используется при настройке приёмника для определения правильности работы генератора второй промежуточной частоты. При наличии генерации частоты на в контрольной точке присутствует потенциал около 2В.

Часть сигнала второй промежуточной частоты отфильтровывается кварцевым фильтром CR6, усиливается транзистором VT3 повторно фильтруется кварцевым фильтром CR7 и подаётся на частотный детектор микросхемы СХА1691В. Транзистор VT3 включен по схеме с общим эмиттером и коллекторной стабилизацией.

В микросхеме используются только блоки FM и AM детекторов и блок УЗЧ. Остальные блоки данной микросхемы не задействованы.

Используемый в данный момент детектор подключается через микросхему аналогового коммутатора HEF4052. Что позволяет коммутировать детекторы программно без заметных переходных процессов.

Громкость УЗЧ регулируется программно при помощи сигнала ШИМ от микроконтроллера.

Цифровая часть приёмника построена на микроконтроллере DD8, ATMEGA168.

Микроконтроллер настроен на тактирование от внутреннего источника с частотой 8МГц.

Для сокращения задействованных портов микроконтроллера блоки клавиатуры и экрана подключены через сдвиговые регистры 74HC595M.

Микросхема драйвер USB порта FT232RL позволяет подключать приёмник к компьютеру для удалённого управления и программировать микроконтроллер.

Буферная микросхема 74HC244 применена для отключения возможности внутрисхемного программирования микроконтроллера.

Отличия от оригинальной конструкции

Вместо отсутствующего в продаже селектора каналов KS-H-148 применён KS-H-146. Этот селектор каналов должен быть аналогичен по формату команд, незначительно отличатся по характеристикам. У KS-H-146 отсутствует УРЧ, при его программном включении входные цепи отключаются.

Вместо фильтра Cr7 на 10.7МГц применён неизвестный SMD фильтр на 10.7МГц, купленный промэлектронике. Нужный я просто потерял где-то дом и до сих пор не нашёл.

Маркировки пищалки Cr9 я не нашёл. поставил первую попавшуюся и ошибся поскольку не пищит.

Существенных отличий больше нет.

Процесс изготовления
Технология изготовления ЛУТ. Тип монтажа элементов — комбинированный SMD, осевые выводы. 2 двухсторонние платы.
Исходные платы от Александр76 с моими ошибками и изменениями.
Проектируемый корпус — сборная конструкция из оргстекла 4мм.
Фотографии процесса
Термоперенос тонера
Термоперенос тонера.

Не соблюдение пемпературного режима
Не соблюдение температурного режима

Правильный перенос
Правильный перенос

Вытравил, но зеркально. Плату в мусор.
Вытравил, но зеркально. Плату в мусор.

Собраная цифровая честь с заду
Собраная цифровая честь с заду

Собраная цифровая честь с переду
Собраная цифровая честь с переду

Попытка изготовления аналоговой платы
Попытка изготовления аналоговой платы

Готов к первому запуску
Готов к первому запуску

Макет корпуса
Макет корпуса

Первая попытка изготовления корпуса
Первая попытка изготовления корпуса

Состояние на текущий момент
Состояние на текущий момент

При настройке выставил частоту контура L6 по осциллографу 26.0МГц.

Проблемы в которыми я столкнулся и их решения, если они мной найдены.

1. Часть цепей по моей невнимательности и спешке не разведена или разведена не полностью.
Исправлено перемычками из МГТФ.

2. Отсутствие звука на выходе.
Ошибка разводки платы возле мультиплексора. Исправлено перемычками припоя на выводах мультиплексора.

3. Наличие помех от схемы.
Перемычки на аналоговой части, выполненные шлейфом, выполнил кабелем МКЭШ (экранированный).

4. Резистор настройки контрастности мешает крепёжной стойке.
Заменил резистор перемычкой.

5. Малый ток в подсветке экрана.
Заменить токоограничительный резистор — Заменю если полезу перепаивать цифровую плату.

6. Не удалось достать декоративную часть кнопок (обломалась возможность получить донора).
Переделаю плату клавиатуры.

7. Ручка энкодера недостаточной длинны.
Заменю энкодер или сделаю его на выносной плате.

8. При работе в диапазоне WFM частота на экране отличается от частоты станции на 1МГц (станция 105.7 на экране 104.7).
По всей видимости неправильная настройка тюнера или ПЧ2. Причину пока не нашёл.

9. Тишина в канале NFM.
По всей видимости не тот фильтр я поставил в замен потерянного.

10. Тишина в канала АМ, это при том что над местом где испытывал самолёты высоту набирают.
Причину не нашёл. и не знаю где искать.

11. Нет связи с ПК.
По всей видимости ошибка разводки платы. причину пока не нашёл.

12. При попытке прослушивания передачи радиостанции на канале 433.1 NFM наличие несущей слышно, S-метр показывает сигнал. Голосовую передачу не слышно.
Причины не нашёл, возможно всё тот же кривой фильтр.

Вот это пока всё что вспомнил о проблемах.
Буду рад любой помощи, ибо мне не хватает знаний и опыта.
  • +6
  • 09 июля 2015, 18:11
  • skelet

Комментарии (27)

RSS свернуть / развернуть
9) фотку бы смдешки этой, мб вы курили генератор, а не фильтр.
10) ам всегда был шумным, потыкайте усилком перед аналоговым коммутатором. и вообще мультивибратор и усилитель полезны в наладке радиофигни.
11) трабиционно проверьте наличие эхо — замкните рх/тх. и если оно живо, то проверьте что рх/тх правильно на мк завели (рх-тх, тх-рх).
+1
11) трабиционно
— это как??? :-)
0
Предпросмотр в действии :)

To angel5a : извини, не смог пропустить такой случай, хоть и придерживаюсь схожей позиции.
+2
а я им не пользуюсь ;)
0
не приставай, он хоть что-то дельное подсказал.
+2
9 буду дома, сделаю.
10 попробую добраться до РЧ генератора с модуляцией на учёбе, но это не скоро будет. тогда будет ясно насколько неправильно настраивается селектор каналов и работает ли АМ детектор.
11 меня и смутило что при замыкании на FT232 эха нет. но разбираться в тот раз не когда было.
0
10 Зачем так сложно? просто пищалку на 1+-5кГц мультивибратор на транзисторах собрать и тыкать им последовательно от выхода зч к направлению антены. АМ детектор (который по сути просто диод) должен пропускать и низкочастотный сигнал. единственно, где такой метод не пройдет (вызовет затруднения) — это фильтры ПЧ, они порежут нч сигнал. Приемники 2V2 и ему поддобные полностью мультивибратором проверялись в былое время.

11 желательно отключить цепи от мк и эксперимент повторить. нет эха — возможно непропай или микротрещины на дорожках. или выходы погорели (если конечно сама микросхема определилась и HW flowcontrol отключен / RTS-CTS замкнуты).
0
11 микросхема работает. прошила контроллер.
а с остальным посмотрю.
Отключить там сложно будет, но попробую что-то придумать, на край дорожки порежу.
0
для звукового пробника цепи можно не отключать, в большенстве случаем. выход пробника просто последовательно 1-10кОм резюком подключи, что бы кз не было. а так всегда в живой схеме все тыкали. Кстати наводки сети — когда пальцем тыкаешь, тоже один их способов проверки был.
0
Схемы по клику открываются в более крупные, но всё равно остаются нечитабельными. Можно прикрепить их к топику в виде отдельных файлов. А если ещё указать реальные номиналы элементов (те, что установлены на плате), будет совсем замечательно.
8 — проверяйте математику, вероятно где-то ошибка в расчёте регистров синтезатора.
Измерительное ВЧ-оборудование есть какое в наличии?
0
из оборудования измерительного оборудования помимо мультиметров есть только АКИП-4115/1А на работе.
Файлы прикреплю немного позже.
попробую найти исходник прошивки… ибо у меня пока исходник только старой версии.
0
Skelet, здесь уже была превосходная статья про постройку Р-45 — может быть там найдется что-то полезное? Ее автор тоже присутствует в сообществе.
0
О, у меня тоже есть свой клон Р-45, но с серьезными переделками. Все никак не закончу. На текущий момент сделал цифровой блок, но пока все остановилось на написании ПО, т.к. просто повторять конструкции мне не интересно. А остановилось, потому что я решил попробовать все сделать по другому и в этот раз начать с FreeRTOS и фреймворка под него (какой смысл писать без фана?) :)

Старые фотки:


+2
Складываются все эти платы между собой в бутерброд (разъемы распаяны) и получается один блок управления, который будет крепиться на переднюю панель корпуса
0
Ого вот это качество работы. мне так пока слабо.
У меня похоже основная проблема в ПО и по всей вероятности она возникла из-за того что я заменил тюнер на 146 да ещё и не факт что оригинал, а не подделку.

Мне то этот приёмник не нужен был, но раз начал для учёбы то теперь недоделанное бросать жаба душит.
Будет на перехват радиостанций 433 диапазона работать в штабе стороны на страйкболе. Если осилю доделать.
0
Красиво сделано. Но зачем там столько всего?)
И что за длинная микруха в DIP'е?
P.S. До настоящего профессионала тебе не хватает только отверстия неправильной (или хотя бы треугольной) формы в центре платы :)
0
На плате распаяна atmega128. Микросхема в дипе — это внешних 64к оперативной памяти. Мне надо было их куда-то воткнуть, а тут было самое место, особенно если учесть, как я люблю экспериментировать и писать веселый код :)

На плате кроме этого есть еще логика по расширению портов. Там сильно не хватало ног на все и я, что бы к тому же дополнительно разгрузить проц, воткнул 9 микросхем простой логики, которые по трем проводам от контроллера управляют 12 диодами, 10-диодной линейкой, восемью 8-сегментными индикаторами и клавиатурой (только управление, считывание происходит по еще 2-м проводам). Я там загружаю 24 бит слово и, смотря какие контрольные биты в нем установлены, логика выводит информацию либо на диоды и линейку (и запоминает ее), или выводит на сегментные индикаторы (обновляется динамически) и клавиатуру (запоминается). Так что имеет место цикловая работа обновления с одной посылкой апдейта состояния диодов когда надо. Хотел еще сделать самостоятельное динамическое обновление, но там места уже нет. Так же присутствуют два rs232 порта — один для внешнего управления и трейсов, другой для подключения приемников расширения диапазона — это я запланировал потом собрать другой приемник и, что бы не городить на нем управление, подключить его к уже существующему. В таком случае панель переключит стратегию модели из физической на виртуальную, заберет с порта параметры внешнего приемника и будет работать с ним так, что бы внешний приемник выглядел для пользователя не как отдельное устройство, а как плагин к существующему (я в будущем планировал КВ диапазон так прозрачно добавить). Так в целом больше ничего в блоке управления нет — остался только слева блок питания на уже не помню чем, чуть деталек для сброса, программирования, ЖК и программного управления яркостью.
+1
Оверинженеринг just for fun :)
Мне обычно земноводное мешает так делать.
0
А зачем тебе КВ диапазон? там же антенны совсем неадекватных размеров, а работают на нём только солдатики, морзянкой и зачастую шифрованной.
0
там же антенны совсем неадекватных размеров, а работают на нём только солдатики, морзянкой и зачастую шифрованной
Urban legends?
0
Радиолюбители там
0
ясно.
0
Вещания на КВ тоже хватает
0
Какие размеры антенн вы считаете адекватными?
0
К вопросу об адекватности размеров: у нас в институте коллективка располагала 3-элементным волновым каналом на 80 метров (3,5 МГц).
0
PS: У отца такой же советский станочек есть, уже лет 30 работает. Но похоже пришла пора ему на покой идти — недавно стал биться током, похоже обмотка двигателя коротит на корпус (еще не разбирал).
0
в общем проект не пережил пожара.
Посмертное фото:

Причина смерти механические повреждения и коррозия от голубиного говна.
0
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.